[M 투데이 최태인 기자] 미국 전기차업체 테슬라가 개발 중인 차세대 4680 배터리가 기존 제품보다 에너지밀도가 낮고 코발트 함량이 높다는 연구 결과가 나오면서 논란이 되고 있다.

지난 29일(현지시각) 자동차 웹사이트 오토에볼루션에 따르면, 테슬라 전문 유튜버 '더 리미팅 팩터(The Limiting Factor)'는 미국 샌디에이고 캘리포니아 대학(UCSD)의 연구 결과를 인용해 테슬라가 독자개발하고 생산한 4680 원통형 리튬 배터리 성능이 일반적인 니켈·코발트·망간 3원계 2170 배터리보다 못하다는 영상을 유튜브에 올렸다.

UCSD는 테슬라 모델Y를 분해해 4680 배터리셀을 분석, 그 결과 테슬라 텍사스 오스틴 공장에서 생산된 모델Y의 4680 배터리의 에너지밀도는 244Wh/kg으로 파나소닉과 LG에너지솔루션의 2170 배터리보다 낮았다.

또 캘리포니아 프리몬트 공장에서 생산되는 모델Y에 사용되는 파나소닉 2170 원통형 배터리의 에너지밀도는 269Wh/kg다. 이는 테슬라 상하이 공장에서 생산되는 모델Y와 모델3에 탑재된 LG에너지솔루션에 배터리의 252Wh/kg보다 낮다.

여기에는 금속 코발트 함량과 연관이 높다. 에너지밀도에 영향을 미치는 니켈 비중은 LG에너지솔루션의 2170 배터리가 86.69%로 테슬라의 4680 배터리(80.97%)보다 높았다. 반면, 코발트는 4680 배터리가 더 많이 사용했다. 4680 배터리의 코발트 비중은 12.41%로 LG에너지솔루션의 2170 배터리(8.52%)와 4% 포인트 이상 차이를 보였다.

무게도 4680 배터리를 탑재한 모델Y가 더 무거웠다. 리미팅 팩터는 테슬라가 전통적인 모델Y보다 제조비용을 낮추는 대신 더 무거운 차량을 만들었다고 의문을 제기했다. 결과적으로 가격 경쟁력을 얻었지만, 무겁고 에너지밀도가 낮은 차량을 제공했다는 지적이다.

이에 테슬라 4680 배터리를 둘러싼 성능과 이를 탑재한 테슬라 모델Y가 경쟁력이 없다는 논란이 불거지고 있다.

테슬라는 지난 2020년 9월 직경 46mm·높이 80mm의 차세대 4680 원통형 배터리를 출시했다. 당시 테슬라는 기존 2170 원통형배터리 대비 용량을 5배, 출력은 6배, 주행거리는 16%를 향상, 차량 설계 개선으로 차량 연비의 순 증가는 56%에 달하고 생산 비용은 54% 절감할 수 있다고 밝힌 바 있다.

하지만 업계 반론도 만만치 않다. 전기차 관련 소식을 다루는 파워블로거 윌 로켓(Will Lockett)은 지난 9월 30일(현지시각) 미국 블로그 플랫폼 미디엄에서 2170 배터리와 동일한 흑연 음극재와 양극재를 사용해 성능 차이가 없다고 밝히기도 했다.

오토에볼루션은 4680 배터리에 대한 테슬라의 약속이 배터리 교체만을 위한 것이라면, 텍사스에서 모델Y를 기다리는 소비자들은 캘리포니아나 상하이에서 생산되는 모델Y로 발길을 돌려야 할 것이라고 논평했다.